水利工程施工中导流施工技术的应用翟鲁东

水利工程施工中导流施工技术的应用翟鲁东

山东省郓城县水务局山东菏泽274700

摘要:为了提高水资源的利用率,水利工程就成为一项重要的公共设施。但是水利工程兴修过程中,导流技术处于非常重要的地位,可以说导流技术使用的好坏也会直接决定,保证施工过程中不会受到水流冲击,保证施工的顺利进行。这就需要我们采取有效的施工技术,给施工创造必要的条件。导流技术种类很多,选用合适的导流技术对于提高施工效率、保证工程质量方面起到的作用都非常重要。

关键词:水利工程施工;导流施工技术;应用

1施工导流的概况

施工导流工程实质是采用分段围堰和全段围堰两种方法来把原有河道中的水流引导到下游的基本工程措施,这样做的原因是这种工程措施能比较明显地解决河道中的水流对水利水电工程建筑造成的消极影响,围堰指的则是在水利工程建设时建设长久性水利设施,这里主要是修建临时性围护结构。这里的基本原理实际是防止水和土进入建筑物中,最终造成围堰内的排水问题,像开挖基坑和修建建筑物也是深受其益的。

施工导流是指在水域(大多数指活水河道)内修建水利工程的过程中,为创造干地施工条件,前期用围堰围护基坑,将河道水流通过预定方式绕过施工场地导向下游的工程措施。施工导流是水利工程施工,特别是修建闸坝工程所特有的一项十分重要的工程措施。导流方案的选定,关系到整个工程施工的工期、质量、造价和安全渡汛,事先要做出周密的设计。合理的施工导流方案,是保证工程顺利实施及工程质量和安全性的重要保障。根据工程施工进度及各个时期的泄水条件,施工导流可分为三个阶段:①初期导流,即围堰挡水阶段,从河床截流开始到坝体修建到围堰高程以上的时段。②中期导流,即坝体挡水阶段。此时导流泄水建筑物尚未封堵,汛期由坝体挡水。随着坝体升高,库容加大,防洪能力也逐步增大。③后期导流,即从导流泄水建筑物封堵到大坝全面修到设计高程的时段,永久泄水建筑物已投入运行。

2导流技术主要分类

目前应用最广泛的导流施工技术包括:坝体缺口导流技术、成孔导流技术、明渠导流技术、分段围堰法导流技术。这几种导流施工技术都有各自最适合的应用条件。水利工程施工中遇到以下情况时需要用到明渠导流:河床的宽度较窄或较深,沿岸需重点保护的文化古迹,水流量较大及河流地质泥土松软,气候条件恶劣不利于开挖。明渠的位置高程是该项导流施工技术的决定性因素。水利工程的地质多变、河流水量较小的情况使用隧道导流合适。隧道的导流效果最为显著,能够起到立竿见影的作用。隧道的开挖应该注意科学合理性,尤其需要注意主轴线的位置合理,在弯道处控制好角度。在隧道的开口处,要注意岩石层的厚度,坡度是否会导致水流冲击隧道内部。分段围堰导流法的适用范围较广,这是一种传统工艺,主要方法是在围堰上设置导流通路,分段进行施工,这种技术在大流量、宽河床的情况下作用明显。成孔导流技术和坝体成孔导流技术可以看做是以上的导流技术的补充,由于水流量较大或者工程的导流效果变化情况增加,需要在混凝土大坝凿洞开口,把巨大的水流量引导到缺口位置,顺坝体缺口倾泻,降低坝体承受的压力。这样的目的是保证工程的进行不受丰沛降水的干扰。

3施工导流方式选择的主要原则

在水利工程建设中,要实现水利工程布局最优、成本合理、施工方式运行可靠,就必须结合工程所在地的实际情况和工程自身要求的特点,选用合理的施工导流技术方法。一般在进行导流方式选择的过程中,会依据以下几点原则:

临建与永久结合较紧密,挡水、泄水、发电和导流四大建筑物的总体布置比较协调。

投入产出比合理。导流方式选择的核心在初期导流阶段。当建筑物的型式确定之后,主要对基坑是否过水问题,从临建投资、工期、度汛安全等方面进行深入比较。

施工期通航、过木、排冰、水库的提前淹没等外部环境问题能够妥善解决。

4水利工程施工中导流施工技术的应用

4.1围堰法应用

围堰法是最为常见的一种导流施工方法,可以应用于不同水利工程施工中,根据工程情况可将围堰法分为全段围堰法和分段围堰法。其中分段围堰法的应用原理在于利用围堰多段对水流进行划分,待多段分期完成时导流施工作业也就完成了,分段围堰法的应用范围较广,主要应用于该工期长、河床宽、水流量大等水利工程施工中;全段围堰法的应用原理则是利用围堰建设将河道一次性地截断,使水流被引入其他灌水建筑物,从而形成分流的施工过程,如果遇到向下流的水流则改成倾泻,该方法应用于水利工程施工时,需要考虑到泄水建筑物实际、河道水量及流向等因素,以保证分流的合理性及科学性。全段围堰法又包括了明渠导流和隧洞导流,故能够应用于很多大型及小型水利工程施工中。

4.2明渠导流法的应用

通常情况下,如果水利工程河床覆盖面较深或者坝址河床比较窄,不利于分期进行这时可以选择明渠导流施工方式进行,从而保证施工质量,提高施工进度。在明渠施工过程中,主要包括以下几个方面:首先,对明渠导流轴线进行布置,通常需要将其设置在垭口、古河道等位置上,从而保证明渠导流施工的科学性和可行性。在对轴线进行设置的同时,还需要注意要尽可能减少明渠的长度,并保证水流通常,这样能够避免在实际施工中进行深度开挖,能够减少施工量。明渠导流轴线需要布置在50到100米之间,从而保证防冲的要求。其次,对明渠高程以及进出口位置进行确定。通常可以通过对明渠进出口形状以及位置等来决定进出口的高程和位置,从而避免出现淤积和不回流等问题。在设计明渠进出口的过程中,需要尽可能满足水利工程的施工要求以及通航需求,在保证其需求的情况下尽量提高明渠进出口的高程,从而减少施工工程量,提高施工效率。

4.3隧洞倒流法的应用

隧洞导流是一种常见的水利工程施工导流施工方式之一,上下游围堰一次拦断河床形成基坑,保护主体建筑物干地施工,天然河道水流全部由导流隧洞宣泄的导流方式成为隧洞导流。隧洞导流的适用条件。导流流量不大,坝址河床狭窄,两岸地形陡峻,如一岸或两岸地形、地质条件良好,可考虑采用隧洞导流。导流隧洞的布置。一般应满足以下要求:隧洞轴线眼线地质条件良好,足以保证隧洞施工和运行的安全。隧洞轴线宜按直线布置,如有转弯时,转弯半径不小于5倍洞径,转角不宜大于60°,弯道首尾应设直线段,长度不小于4倍洞径;进出口引渠轴线与河流主流方向夹角宜小于30°。隧洞间净距、隧洞与永久建筑物间距、洞顶围堰厚度均应满足结构和应力要求。

4.4涵洞导流法的应用

涵洞导流法是在水利工程施工下游对围堰挡水进行修筑,使原来的河水通过涵洞后向下游进行导向的一种施工导流方法。该方法通常在水闸及中小型土石坝等工程中得到适用。分期导流的后期导流也有运用涵洞导流的方式,通常情况下,与隧洞导流相比,涵洞导流有较大的施工工作面、施工速度快、施工灵活方便以及造价低等特点存在。涵洞导流可进行依山设置,或在滩层的表层进行设置。其次,应将涵洞设置为直线状,使进出口有良好的形式存在,确保水利顺畅,且不会有冲淤泥产生,避免有渗漏等问题出现。

5结语

随着社会经济的不断发展,水利工程得到快速发展,导流施工技术被广泛运用到水利工程建设中来,直接影响着水利工程的施工质量、工程成本、工程工期。因此,施工单位要根据实际情况,科学合理地设计导流施工技术的实施方案,保障水利工程的质量,保证工程社会效益和经济效益的统一,促进水利工程施工的顺利完成并按期投入使用。

参考文献:

[1]白杨清.水利工程施工中导流施工技术的应用研究[J].中小企业管理与科技旬刊,2017(22):142-143.

[2]黄绍钟.水利工程施工中导流施工技术及应用探究[J].自然科学:文摘版,2016(4):00049-00049.

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